高中生物实验总复习.doc

高中生物实验总复习（一二三册全部实验）

【实验一】 生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定

一、教学目的

初步掌握鉴定生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。

二、教学建议

教材中本实验安排为验证性实验，有条件的学校可以改为探索性实验，安排在讲课之前，或与讲课同步进行。

本实验难度并不大，但内容较多，实验时间较长，因此，必须作周密安排，才能按时完成。实验中应注意以下几点。

1.增设教师演示实验。上课之前，教师应该准备好做演示实验所需的实验材料、用具、仪器和试剂等。同时，逐项完成还原糖、脂肪、蛋白质3类有机物的鉴定实验。在实验课上，将3个实验的正确结果分别展示在讲台上，并作扼要的介绍，以便使学生将自己的实验结果与教师的演示实验作比较。

2.实验中学生应分工合作。在“还原糖的鉴定”实验中，当每组两个学生中的一个制备生物组织样液时，另一个学生可以用酒精灯将水煮开，以便缩短实验的等待时间。在“脂肪的鉴定”实验中，一个学生制作临时装片时，另一个学生则可以调试显微镜。另外，在完成前两个实验时，一个学生洗刷试管、清洗玻片和整理显微镜，另一个学生则可以进行后一个实验的操作。

3.关于鉴定还原糖的实验，在加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，并放入盛开水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部，同时试管口不要朝向实验者，以免试管内溶液沸腾时冲出试管，造成烫伤。如果试管内溶液过于沸腾，可以上提试管夹，使试管底部离开大烧杯中的开水。

4.做鉴定还原糖和蛋白质的实验时，在鉴定之前，可以留出一部分样液，以便与鉴定后的样液的颜色变化作对比，这样可以增强说服力。

5.斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用，切勿将甲液和乙液分别加入组织样液中。

三、参考资料

还原糖的鉴定原理 生物组织中普遍存在的还原糖种类较多，常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖。它们的分子内都含有还原性基团（游离醛基或游离酮基），因此叫做还原糖。蔗糖的分子内没有游离的半缩醛羟基，因此叫做非还原性糖，不具有还原性。本实验中，用斐林试剂只能检验生物组织中还原糖存在与否，而不能鉴定非还原性糖。

斐林试剂由质量浓度为0.1 g／mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05　g／mL的硫酸铜溶液配制而成，二者混合后，立即生成淡蓝色的Cu(OH)2沉淀。Cu(OH)2与加入的葡萄糖在加热的条件下，能够生成砖红色的Cu2O沉淀，而葡萄糖本身则氧化成葡萄糖酸。其反应式如下：

CH2OH—(CHOH)4—CHO＋2Cu(OH)2→CH2OH—(CHOH)4—COOH＋Cu2O↓＋2H2O

用斐林试剂鉴定还原糖时，溶液的颜色变化过程为：浅蓝色棕色砖红色(沉淀)。

蛋白质的鉴定原理 鉴定生物组织中是否含有蛋白质时，常用双缩脲法，使用的是双缩脲试剂。双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1 g／mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01 g／mL的硫酸铜溶液。在碱性溶液(NaOH)中，双缩脲(H2NOC—NH—CONH2)能与Cu2+作用，形成紫色或紫红色的络合物，这个反应叫做双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键，因此，蛋白质可与双缩脲试剂发生颜色反应。

用于鉴定还原糖的实验材料准备植物组织是常用的实验材料，但必须加以选择。在双子叶植物中，光合作用的主要产物葡萄糖形成后，合成为淀粉，暂时储藏在叶子内，因此最好不用双子叶植物的叶子作实验材料。有些单子叶植物，如韭菜、鸢尾，并不将光合作用的初始产物转变为淀粉，因此叶内含有大量的可溶性单糖，但是，由于叶片中叶绿素的颜色较深，对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显，因此，也不宜用单子叶植物的叶子作实验材料。

本实验最理想的实验材料是还原糖含量较高的植物组织(或器官)，而且组织的颜色较浅或近于白色的，如苹果和梨的果实。经试验比较，颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。

用于鉴定脂肪的实验材料 准备实验材料最好选择富含脂肪的种子，如花生种子(取其子叶)。供实验用的花生种子，必须提前浸泡3～4 h。浸泡时间短了，不容易切成片；浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形。

做鉴定脂肪的实验，教师可根据本地区的情况选用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液。苏丹Ⅲ染液遇脂肪的颜色反应为橘黄色，苏丹Ⅳ染液遇脂肪的颜色反应为红色。因苏丹Ⅳ染液与脂肪的亲和力比较强，所以，染色的时间应比较短，一般为1 min左右。

用于鉴定蛋白质的实验材料准备 实验材料最好选用富含蛋白质的生物组织(或器官)，植物材料常用的是大豆种子，动物材料常用的是鸡蛋(卵白)。如用大豆种子，必须提前浸泡1～2 d，这样容易研磨成浆。有条件的学校，可以直接采用现成的大豆磨成的豆浆，豆浆可以购买，也可用小型的研磨机制取。利用豆浆作实验材料，可以节约实验时间。

如果用稀释的卵白作实验材料，效果会更好。

斐林试剂的配制

甲液质量浓度为0.1 g／mL的氢氧化钠溶液

乙液质量浓度为0.05 g／mL的硫酸铜溶液

使用时临时配制，将4～5滴乙液滴入2 mL甲液中，配完后立即使用。

苏丹Ⅲ溶液的配制 称取0.1 g苏丹Ⅲ干粉，溶于100 mL体积分数为95%的酒精中，待全部溶解后再使用。

苏丹Ⅳ溶液的配制 称取0.1 g苏丹Ⅳ干粉，溶于50 mL丙酮中，再加入体积分数为70%的酒精50 mL，充分混合后即可使用。

双缩脲试剂的配制 取10 g氢氧化钠放入容量瓶（或有刻度的烧杯）中，加水至100 mL，待充分溶解后倒入试剂瓶中，配成质量浓度为0.1 g／mL的氢氧化钠溶液，瓶口塞上胶塞，贴上标签，写上试剂A。

取1 g硫酸铜放入容量瓶（或有刻度的烧杯）中，加水至100 mL，待充分溶解后倒入试剂瓶中，配成质量浓度为0.01 g／mL的硫酸铜溶液(蓝色)。瓶口塞上胶塞，贴上标签，写上试剂B。

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【实验二】 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动

一、教学目的

1.初步掌握高倍显微镜的使用方法。

2.观察叶绿体的形态和分布。

3.通过在显微镜下的实际观察，理解细胞质的流动是一种生命现象。

二、教学建议

（一）用显微镜观察叶绿体实验的教学建议：

1.实验材料的选择。实验材料的选择，应以取材方便、制片简单、观察效果好为原则。藓类植物的叶薄而小，叶绿体清晰，可取整个叶制片，作为实验材料的首选对象。实验时，可选取葫芦藓或墙藓的叶作观察材料。

2.显微镜的使用。关于显微镜使用方法的指导，是学生做实验前教师讲解的主要内容。要求学生做好以下几点。

(1)将显微镜安放好显微镜放在操作者前方偏左，镜筒在前，镜臂在后。

(2)对光转动转换器，使低倍物镜对准通光孔(物镜前端距载物台约2 cm)；左眼注视目镜，右眼睁开；选用大光圈，弱光源时选用凹面镜。

(3)低倍镜观察将装片放在载物台上，使标本正对通光孔中心，用压片夹压住装片；转动粗准焦螺旋，下降镜筒至距玻片2～3 mm处；左眼注视目镜内，反向转动粗准焦螺旋，当看到物像后再转动细准焦螺旋，直到看清细胞物像。移动装片，将观察物放在视野中心。

(4)高倍镜观察转动转换器，换上高倍物镜；调节细准焦螺旋，直到看清所要观察的物像。

3.观察程序的指导。观察时，教师应提醒学生先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，最后绘制镜下叶绿体的形态和分布图。

4.讲解绘制生物图的要求。绘图的要求包括绘图的工具要求，以及绘制生物图的方法要求。如，图的摆放位置和大小，线条和点点，指示线、注字和图名，作者姓名和日期等。

5.条件许可的学校，最好每人使用一台显微镜，以便培养学生对显微镜的操作能力。

6.增加演示实验。如果条件允许，则可以增加“不同光照条件下叶绿体的形态变化”的演示实验，使学生了解叶绿体对不同光照条件的适应性。实验课前，在讲台前摆放3台显微镜，载物台上分别放着强光(200 W灯泡照射5 min)、弱光(25W灯泡照射10 min)、黑暗处理过的3片葫芦藓叶的临时装片。让学生輪流观察，看清楚不同光照条件下叶绿体位置的改变。应该注意的是，如果用强光照射叶的装片，灯泡不能离装片太近(灯泡距装片应大于20 cm)，否则叶绿体会被强光灼伤而解体。

（二）用显微镜观察细胞质流动实验的教学建议：

1.继续强化高倍镜的操作训练。在观察叶绿体的实验中，对于显微镜的使用，是进行全面地训练和操作，而在本实验中应重点加强高倍显微镜的操作训练。

2.观察程序的指导。观察细胞质流动时，应向学生讲清首先要找到叶肉细胞中的叶绿体，然后以叶绿体作为参照物。学生观察时眼睛应注视叶绿体，进而观察细胞质的流动，最后，再观察细胞质的流动速度和流动方向。

3.指导学生寻找最佳观察部位。在学生观察之前，教师应告诉学生寻找靠近叶脉部位的叶肉细胞进行观察，此处细胞水分供应充足，容易观察到细胞质的流动，细胞质的流动方向可参见高中生物（必修）第一册教科书中实验二的插图。

4.可以增加演示实验。建议增加“不同外界条件下细胞质的流动情况”的演示实验。在讲台前摆放3台显微镜，分别是缺水(萎蔫)、光照(强光照射过)、化学刺激(质量分数为5%的盐酸刺激过)三种不同条件下黑藻叶的装片，让学生輪流观察细胞质的流动情况。要使学生了解，细胞质的流动不是一成不变的，而是在不同的外界条件下，流动速度不完全一样。

5.课前应检查实验材料，以便做到心中有数。观察细胞质的流动，理想的实验材料是黑藻。实验前，教师必须检查供实验用的黑藻叶片细胞质的流动情况，如果发现细胞质不流动，或者流动很慢，应立即采取措施，加速其细胞质的流动。方法有三种，可以任选一种：一是进行光照，即在阳光或灯光下放置15～20 min；二是提高盛放黑藻的水温，可加入热水将水温调至25 ℃左右，再将黑藻放入其中培养；三是切伤一小部分叶片。

三、参考资料

观察叶绿体实验的原理简介 高等植物的叶绿体呈椭球状，在不同的光照条件下，叶绿体可以运动，并改变椭球体的方向。因此，在不同光照条件下采集的葫芦藓，其叶内叶绿体椭球体的形状不完全一样。

观察叶绿体实验材料的准备 实验用的葫芦藓必须提前准备。从阴面潮湿的墙根、林地、花房的花盆土表可以找到葫芦藓。将它连根铲起，带土栽在花盆内，放在阴面，要经常洒水，保持湿润。

观察细胞质流动实验材料的准备 实验用的黑藻应该提前到池塘或小河中捞取，采集后放在实验室的养鱼缸中，让它继续生长。

黑藻是淡水沉水草本植物，根入泥，叶短，3～4片叶輪生(图2-6)。有冬芽，生小枝顶端，芽的苞叶卵状披针形至线形，排列紧密，可进行营养繁殖。夏季采集到以后，可以一年四季连续培养。春天时，其冬芽伸展，一个月之后，茎可伸出，并长出较多的叶。

观察细胞质流动的代替实验材料 观察细胞质流动的材料，如果找不到黑藻，可用以下材料代替：

①紫鸭跖草雄蕊的花丝表皮毛；

②鸭跖草的蓝色花瓣，观察韧皮部筛管细胞中的细胞质流动；

③向日葵舌状花花冠的表皮；

④万寿菊管状花的花瓣表皮；

⑤新鲜大白菜内层叶片宽大中脉处的表皮；

⑥黄瓜嫩茎的表皮毛；

⑦小麦的根毛。

图 2-6 黑藻

1.植物体 2.叶(放大) 3.雄花

4.雌花 5.种子

使用上述实验材料时，实验课前教师应该对实验用的植株浇足水分。如果是在野外采集的，则应将采集到的实验材料放在塑料袋内，扎紧袋口，以防止水分散失过快。在使用植物的表皮或表皮毛观察细胞质流动时，视野应调暗些。

其他实验材料的观察方法

1.小麦根毛细胞质流动的观察

(1)方法步骤

①剪下一段0.5～1 cm的带有根毛的小麦根，纵剖为二。将剖面向下，放在载玻片上。

②加1滴质量浓度适宜的蔗糖溶液，盖上盖玻片，轻压盖玻片。

③在低倍镜下找到成熟区，选取1个根毛细胞，然后换用高倍镜观察。

(2)注意事项

①根毛细胞的细胞质无色透明，难于观察它的流动，因此需要采用缩小光圈或采用较弱光线进行观察。

②细胞质内有许多小颗粒随着细胞质流动，只要以细胞的其他相对静止结构作为参照物，就能辨认出细胞质的流动。其流动途径是从根毛尖端转向基部，然后回转，不断循环(图2-7) 。

图 2-7 小麦根毛细胞质流动示意图

③剪下的小麦根应立即滴上质量浓度适宜的蔗糖溶液，以便维持其生活力。或者预先在载玻片上滴1～2滴质量浓度适宜的蔗糖溶液，然后再放置实验材料。

④放上盖玻片以后，可以用凡士林涂在盖玻片的四周，以免水分蒸发导致蔗糖浓度提高，影响实验效果。

2.南瓜幼苗茎表皮毛细胞质流动的观察

①实验课的前3周，把南瓜种子种在盛有土壤的花盆内，放在温暖的地方，并保持土壤湿润。

②待种子萌发成幼苗后，用镊子撕下茎和叶上的表皮。

③把表皮放在载玻片的水滴里，盖上盖玻片。先用低倍镜观察，找到表皮毛细胞。

④在高倍镜下观察细胞质的流动方向(见图2-8)。

图 2-8 南瓜幼苗茎表皮毛细胞质的流动

(箭头表示细胞质的流动方向)

3.美洲鸭跖草雄蕊花丝表皮毛细胞质流动的观察

(1) 方法步骤

①从花上取1枚雄蕊，摘去花药，迅速将花丝放入滴有质量浓度适宜的蔗糖溶液的载玻片上，盖上盖玻片。

②用手指轻轻压盖玻片，使花丝平贴。

③先用低倍镜找到花丝上的表皮毛，选定表皮毛上的1个细胞，换用高倍镜观察。

(2)注意事项

①美洲鸭跖草又名紫鸭跖草，花自夏到秋不断开放，冬季不能在室外越冬。但可以盆栽，以随时备用。

②美洲鸭跖草花丝表皮毛由多个细胞构成，呈念珠状排列，1个“念珠”即1个表皮毛细胞。它们的细胞质里有小油滴和其他颗粒状内含物，这些物质随细胞质流动。紫色液泡能与细胞质区别开来。9月间，在室温26～28 ℃条件下，不用蔗糖溶液也能观察到细胞质的流动。最好选择细胞中部呈细线条的细胞质来观察，可看到小的颗粒像青蛙的红细胞流过毛细血管那样流动，在10～20 s内从细胞的一端流动到另一端。

【实验三】 观察植物细胞的有丝分裂

一、教学目的

1.观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期。

2.初步掌握制作洋葱根尖有丝分裂装片的技能。

3.初步掌握绘制生物图的方法。

二、教学建议

在本实验的教学中，教师应注意以下几点。

1.实验前教师应讲解实验成功的关键。

(1)解离充分是实验成功的必备条件。解离充分，组织才能分散，细胞也不会重叠。

(2)染色时，染液的浓度和染色时间必须掌握好。特别是染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察。

(3)压片时用力必须恰当，过重时会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。

2.制作装片过程中空隙时间的利用。解离、漂洗、染色三个步骤中，都有一个等待时间的问题，教师应充分利用这些空隙时间。建议讲解以下内容：洋葱根尖的培养方法；取材时间；解离过程中氯化氢的作用；漂洗的目的及方法；分生区细胞与根尖其他区的细胞的区别；高倍镜的使用方法等。

3.教给学生观察要领。让学生观察时，先用低倍镜观察，再用高倍镜观察。

装片压得好的，根尖各个区清楚的，要找分生区，在该区范围内进行观察；装片压得根尖分区不清楚的，则找分生区的细胞观察。

4.增加演示实验。学生自己制作的装片，由于某些原因，观察效果不一定理想。教师可在实验课前准备5台示范镜，分别演示有丝分裂固定装片下间期、前期、中期、后期、末期5个不同时期，并在旁边画出示意图。凡是自己制作的装片观察效果不好的学生，都可以观察讲台前的示范镜。

三、参考资料

洋葱根尖的培养

1.培养洋葱生根时，避免用新采收的洋葱，因这种洋葱尚在休眠，不易生根。培养过程中，注意每天至少换水一次，以防烂根。

如果必须用当年刚采收的新洋葱培养生根，则应设法打破它的休眠。常用的方法是用低浓度的赤霉素溶液浸泡洋葱底盘，这样可以促使其生根。

2.对于头年收下的洋葱，可以采用如下方法促使它生根。

(1)选择底盘大的洋葱作生根材料。

(2)剥去外层老皮，用刀削去老根(从底盘中央向四周削)，注意不要削掉四周的“根芽”。

(3)用烧杯装满清水，放上洋葱，放置在光照处。水要保持清洁，注意每天换水1～2次。一般2～3 d即可获得实验所需材料。如果班级较多，为了防止后用的班级所需的洋葱根长得过长 ，也可以放入冰箱里(1～2 ℃)培养。

3.固定时间取材。洋葱根尖细胞有丝分裂的时间是有规律的。通常在每天上午10时至下午2时分裂活跃，尤其以上午11时30分时最活跃，可以在这时取材。

实验注意事项 解离时，也可将剪取的2～3 mm洋葱根尖浸入浓盐酸和酒精的体积分数为95%的溶液各半的混合液中，浸20～30 min。这样，根尖细胞被杀死 ，细胞间质被溶解，细胞容易分离。

染色时，也可用紫药水取代龙胆紫染液，但浓度不宜过大。可将紫药水稀释，即每2～3滴清水中加入一滴紫药水。将洋葱根尖染色3～5 min后再移入中央有一滴清水的载玻片上，制作装片。

压片时，仅靠用手指轻按，不易将根尖细胞分散开。可将染色后的洋葱根尖用小刀压平，或用铅笔带橡皮的一端稍用力压，这样才能使细胞分散，并且便于放平盖玻片。

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【实验四】比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率

一、教学目的

1.初步学会探索酶的催化效率的方法。

2.探索过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低。

二、教学建议

在本实验的教学中,教师应注意以下几点。

1.可以将本实验与“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用实验合为1课时进行。

2.教师在实验过程中应引导学生去探索,通过观察现象得出结论。例如,上实验课之前,教师应当布置学生提前认真预习实验指导并思考以下问题无机催化剂氯化铁溶液中的Fe3+和过氧化氢酶都可以使过氧化氢分解为水和氧,那么,在同样的条件下,与Fe3+相比,过氧化氢酶催化作用的特点是什么实验过程中,教师要引导学生注意观察,当分别向过氧化氢溶液中加入已知数目的Fe3+和过氧化氢酶分子后,哪个试管产生的气泡多？哪个试管能使快要熄灭的卫生香猛烈地复燃？并请学生分析一下,试管中产生的各是什么气体？哪个试管内的反应进行得比较快？原因是什么？然后,再引导学生通过对实验现象的分析得出结论──酶的催化作用具有高效性的特点。

3.实验过程中,教师应提醒学生注意以下几点。

(1)加入实验材料后,应立即观察实验现象,并将观察到的结果及时填写在《实验报告册》中。

(2)向试管中插入快要熄灭的卫生香时,动作要快,但不要插到气泡中,以免使卫生香因潮湿而熄灭。

(3)试管最好使用20×200 mm的,这是因为如果试管过小,整个试管就会因充满了稠密的气泡而影响卫生香复燃。

(4)过氧化氢溶液有一定的腐蚀作用。应提醒学生注意,在滴加过氧化氢溶液时切勿溅到皮肤上。如果皮肤滴溅上过氧化氢溶液,一定要用清水及时冲洗掉。

三、参考资料

实验材料的准备 新鲜的鸡、蟾蜍的肝脏或鱼的肝胰脏,实验效果也很好,但需要查阅资料,进而换算出每滴质量分数为3.5%的氯化铁溶液中的Fe3+数,大约是每滴上述肝脏或肝胰脏研磨液中过氧化氢酶分子数的多少倍。

【实验五】探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用

一、教学目的

1.初步学会探索酶催化特定化学反应的方法。

2.探索淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。

二、教学建议

在本实验的教学中,教师应注意以下几点。

1.实验课前,教师应当布置学生预习实验指导。学生通过预习,可以理解实验原理,了解实验的目的要求和方法步骤,避免实验时边看书边做实验的情况发生。

2.实验过程中,教师应提醒学生注意以下几点。

(1)制备的可溶性淀粉溶液,必须完全冷却后才能使用。如果用刚煮沸的可溶性淀粉溶液进行实验,就会因温度过高而破坏淀粉酶的活性。

(2)两支试管保温时,应控制在60 ℃左右,低于50 ℃或高于75 ℃,都会降低化学反应的速度。

(3)如果2号试管也产生了砖红色沉淀,可以考虑以下原因。

① 蔗糖溶液放置的时间是否过长。因为蔗糖溶液放置时间过长,蔗糖容易被溶液中的微生物分解成还原性糖,影响实验的结果。这时应改用现配制的蔗糖溶液。

② 试管是否干净。如果上一个班的同学做完实验后未能将试管清洗干净,这次实验又接着用,就可能出现这种情况。为此,教师必须要求学生在实验结束后,一定要将试管洗刷干净,并倒置控干。教师在实验前应对试管统一进行检查,以杜绝上述情况的发生。

③ 蔗糖本身是否纯净。如果蔗糖不纯,就可能出现产生砖红色沉淀的现象。为保证蔗糖纯净,实验前教师可先配制少量的蔗糖溶液,并用斐林试剂检验一下,确无砖红色沉淀产生,则为纯净蔗糖。

三、参考资料

淀粉酶溶液的配制 取2 g淀粉酶(粉剂),放入烧杯中,边搅拌边加入98 mL蒸馏水,搅拌均匀后备用。

淀粉酶简介 本实验为定性实验,因此,不必使用纯的淀粉酶。淀粉酶在一般的化学试剂商店就可以买到,有的酿酒厂也有出售,买回后放在冰箱冷藏室中可保存几年。

替换材料 容易购买到菊糖的学校,最好用菊糖代替蔗糖。这是因为菊糖是由多个果糖分子缩合而成的,与淀粉同属于多糖。用菊糖与淀粉进行对比实验,更具有说服力。

【实验六】叶绿体中色素的提取和分离

一、教学目的

1.初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法。

2.探索叶绿体中有几种色素。

二、教学建议

在本实验的教学中,教师应该注意以下几点。

1.本实验的步骤比较多,实验的时间比较紧,教师要认真做好实验前的准备工作。实验和讲课可以穿插进行。

2.实验课前,教师应要求学生做好实验预习,理解实验原理,了解目的要求和方法步骤。实验课上,教师应向学生说明本实验的实验原理,使学生知道叶绿体中的色素之所以能够分离,是因为几种色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同所致。

3.在提取色素时,教师应提醒学生操作要迅速。剪碎叶片前要去掉叶柄和粗的叶脉,并且尽量将叶片剪得细碎些。制得的色素提取液,应加盖避光,以免叶绿体中的色素在接触空气或光照下遭到破坏。

4.分离色素前,教师要提醒学生注意以下几点。

(1)裁取定性滤纸时,尽量注意双手不要接触纸面,以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。

(2)根据烧杯的高度制备滤纸条,让滤纸条长度高出烧杯1 cm,高出的部分做直角弯折。在滤纸条的另一端剪去两角并在离顶端1 cm处画好滤液细线后,将弯折部分用胶水粘在培养皿内顶壁上。

(3)画滤液细线时,用力要均匀,速度要适中,色素线以3 mm宽效果最佳。

5.教师要合理安排好实验课的时间。例如,每组两个学生分工合作,一人提取色素。另一人制备滤纸条,并让学生仔细观察实验结果,及时进行记录和讨论。

6.为使学生了解自己探索的结果是否正确,教师应为学生提供4条色素带在滤纸上正确分布的样品,供学生对照使用。

7.有条件的学校,可以让学生自带实验材料(不同种类绿色植物的叶片),分不同的小组进行探索实验,找出最佳实验材料。此项内容也可以安排在课外生物科技活动小组进行。

三、参考资料

实验替代材料 在选择实验材料时，除菠菜外，蓖麻、棉花、向日葵、菜豆等植物的叶片均可选用。

实验替代药品 提取液提取液除用丙酮外，还可以在加入2～3 mL丙酮后，再加入2 mL石油醚(这样可以提高类胡萝卜素的提取效果)。经过充分研磨、过滤、静置后，滤液分为两层，滤液中的色素浓缩了近一倍。

层析液层析液还可以采用以下的配方。

（1）20份汽油、2份丙酮、2份石油醚、1份苯。将滤纸条直接用该层析液进行层析，就可以得到比较理想的效果。

（2）9份体积分数为95%的酒精和1份苯混合。

（3）汽油或四氯化碳加少许无水硫酸钠。

（4）体积分数为95%的酒精或93号汽油。

【实验七】 观察植物细胞的质壁分离与复原

一、教学目的

1.初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法。

2.理解植物细胞发生渗透作用的原理。

二、教学建议

在本实验的教学中,教师应注意做到以下几点。

1.实验课前,教师应要求学生做好预习,理解实验原理,了解目的要求和方法步骤。

2.为了节约实验材料,教师可以将洋葱鳞片叶切成小块,分发给学生。教师可以在黑板上画图,并演示取鳞片叶表皮的方法。

3.观察洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片时,应当先用低倍镜观察,再用高倍镜观察。应挑选洋葱鳞片叶表皮无重迭、无气泡的装片进行观察。

4.教师应当提醒学生注意,不能在显微镜的载物台上滴加蔗糖溶液和清水,必须在实验桌上进行。滴加蔗糖溶液和清水时,必须重复几次。

5.有条件的学校,还可以增加如下探索内容。

(1)让学生自己配制一系列不同质量浓度的蔗糖溶液,探索洋葱鳞片叶的表皮细胞在什么质量浓度范围内质壁分离最快,在什么质量浓度范围内不发生质壁分离,在什么质量浓度以上发生了质壁分离之后不能复原。让学生探索质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液是否为洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离的最佳质量浓度。

(2)用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液对不同植物的组织做质壁分离实验,比较它们的质壁分离速度。

(3)采用其他的一定质量浓度的溶液,探索这些溶液能否使洋葱鳞片叶的表皮细胞发生质壁分离。

以上探索内容可以放在课外生物科技活动小组内进行。

三、参考资料

实验材料准备 用紫色洋葱鳞片叶做实验材料时,外层鳞片叶用完后,内层鳞片叶色淡,不宜马上用做实验材料。可以将长有内层鳞片叶的洋葱放在窗台上,让阳光照射,不久鳞片叶变为深紫色,就可用做实验材料。

除了紫色洋葱鳞片叶外,也可以选用南瓜的表皮毛或黑藻、水绵等做实验材料,但需要进行染色。

【实验八】 物向性运动的实验设计和观察

一、教学目的

1.初步学会设计植物向性运动实验的方法。

2.学会观察植物的向性运动。

二、教学建议

在本实验的教学中,教师应该注意以下几点。

1.鼓励学生充分运用所学知识,进行实验设计。学生对植物的向光性运动和向重力性运动的现象已经有了一定的认识。在此基础上,只要学生充分利用所学的知识,加以认真思考,再进行实验的设计和观察,一般来说不会有太大障碍。教师在指导学生进行实验设计时,不要束缚学生的思路,也不一定局限于教材中提供的材料用具,要鼓励学生大胆设想、求异创新,设计出既简便易行,又科学准确的实验设计方案。

2.实验之前,教师应向学生讲明实验设计的方法和要求。所谓实验设计,是指正式进行科学实验之前,根据一定的目的要求,运用有关的原理,制定一套研究方案。就本实验而言,在学生进行正式设计之前,教师应向学生说明一个比较完整的实验方案应该包括哪些内容(见本实验的参考资料),使学生在设计实验时有据可依。当然,也可以让学生参照教材中的其他实验的形式(所包括的项目),模仿设计。

3.强调实验过程中观察和记录的重要性。设计实验方案,并不是本实验的全部目的。在完成实验设计后,还要按实验方案进行操作和观察,认真做好记录,学习观察和记录数据的方法。在向学生讲解观察和记录的重要性时,应向学生讲清如实做记录的科学意义。记录时,不但要记载符合预期的现象,也要记载与预期相矛盾的现象,以便对结果进行如实分析,同时从中找出实验成功的原因或失败的教训。通过讲解使学生懂得一个偶然的现象也许会成为科学上新发现的道理。

4.教给学生对实验结果进行分析的方法,对实验数据进行正确处理的方法。

5.实验地点的要求。由于完成本实验需要较长的时间,因此,对实验的地点可不作统一要求。有条件的学校,可以安排在校内进行实验；条件差的学校,也可以把实验安排在学生家中进行。

6.实验报告的要求。对于多数学生来说,可以按照实验指导的要求填写实验报告册。对于学习有余力的学生,或者是对生物有浓厚兴趣的学生,则可以让他们单独撰写一份比较详细的实验报告,以学习科学实验中做科学报告的一般方法。

7.实验结束之后,教师应及时组织评比。这不是可有可无的事,而应视作本次实验的一次升华。

评比的内容包括①实验设计方案的优缺点；②各自记录的实验现象是否准确；③分析实验结果的方法是否正确；④结论的推导是否恰当。

评比可以采用小组讨论与全班讲评相结合的方法。通过讨论起到互相交流和学习的作用。

三、参考资料

实验设计方案的内容 一个比较完整的实验设计方案,一般包括以下内容

1.实验题目。

2.假设。即对可见现象提出的一种可检测的解释。

3.预期。即在检测一个假设之前,先提出实验的预期结果。如果预期没有实现,则说明假设不成立；如果预期得到实现,则假设成立。

4.实验。根据实验的目的和提出的假设,来具体设计实验的方法步骤。在实验的方法步骤设计中,必须遵循对照的原则。对照的常用方法有以下几种。

空白对照不给对照组任何处理因素。

条件对照虽然给对照组施以部分实验因素,但不是所要研究的处理因素。

自身对照对照和实验都在同一研究对象上进行。

相互对照不单设对照组,而是几个实验组相互对照。

在实验中要注意“变量的控制,一般只确认一个变量,即对实验结果有影响的变量。

5.观察和收集数据。在实验方案中要事先设计定时观察的内容和观察的次数,同时应按要求进行观察,并将观察到的现象和结果如实记录下来。有的实验还需要采集数据。

6.分析。对实验记录下来的现象、结果、数据进行整理、分析。有的可以用图表表示出来。

7.推论。即根据实验事实进行推论,得出结论的过程。

8.交流。即写出书面实验报告。

本实验中“方法步骤”的设计思路

植物的向光性实验设计方案示例

1.实验题目植物的向光性实验。

2.目的要求观察植物在单侧光照射下的生长情况,验证植物的生长具有向光性。

3.材料用具植物幼苗(玉米、小麦等)、火柴杆、小花盆(或培养皿)、泥土、不透光的纸盒、台灯、剪刀。

4.实验假设依据植物生长的向光性原理,幼苗应朝纸盒开孔的方向生长,也就是向着光源的方向生长。

5.实验预期经过一定时间之后,幼苗将弯向光源生长。

6.方法步骤

(1)用剪刀在不透光的纸盒一侧挖一个直径为1 cm的孔,待模拟单侧光照射时使用。

(2)将几株长势相同但真叶尚未出胚芽鞘的小麦幼苗依次排开,分别栽种在两个花盆中。在幼苗的旁边插一根火柴杆,作为对比的参照物。

(3)将制作好的遮光罩扣住花盆(一组用不透光的纸盒,另一组用一侧带小孔的纸盒),白天将装置置于阳光充足的地方,夜间以台灯代替光源,并使光从小孔中透入纸盒。

(4)每天打开纸盒,观察幼苗的生长情况,记录下高度、倾斜角及当日温度、天气等情况,并间断地拍照,保留图片记录。但要注意,打开纸盒观察实验现象的时间应该尽可能地短,并保持透光孔的方向与前次一致。

7.实验记录

将观察日期、时间、环境条件(温度、天气)、幼苗生长情况等列表记录。

8.实验结果和结论

分析实验结果,得出结论。 植物的向重力性实验设计方案示例

1.实验题目植物的向重力性实验。

2.目的要求了解植物根的生长具有向重力性的特点。

3.材料用具刚萌发的玉米种子(胚根长0.5 cm左右)、培养皿、棉花、滤纸、胶布、橡皮泥、剪刀。

4.实验假设根的生长与地心引力有关。

5.实验预期经过一定时间之后,4粒玉米种子的胚根都向下生长。

6.方法步骤

(1)取4粒同样大小已萌发并长出胚根的玉米粒,平放在一个培养皿内,使其胚根尖端部分朝向培养皿中央。各萌发的玉米粒分别位于罗盘的东、南、西、北位置。

(2)将滤纸剪成培养皿大小,盖在玉米粒上,然后再盖上湿棉花,直到填满整个培养皿。注意不要将棉花塞紧,以免影响根的生长。

(3)盖上培养皿盖,边缘用胶布封口竖起培养皿,用橡皮泥固定住。将竖立的培养皿放入恒温箱中培养,注意培养皿中玉米粒的位置必须保持不变,使最上面的玉米粒的胚根垂直向下,最下面玉米粒的胚根垂直向上,左右2个玉米粒的胚根处于水平位置。

7.实验记录

列表记录这4粒玉米种子胚根的生长情况。

8.实验结果和结论

分析实验的结果,得出结论。

【研究性课题】 设计实验,观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响

一、教学目的

1.初步学会设计一个观察生长素或生长素类似物对植物生长发育影响的实验方法。

2.学会观察实验中产生的现象,分析观察到的现象,得出你的结论。

二、教学建议

教师在指导学生进行该研究性课题时,应注意以下几点。

1.教师要为学生设计实验方案、进行实验做好必要的准备工作。

(1)给学生介绍一些有关的参考资料,如大学的《植物生理学》教材、《生物学通报》、中学生物实验类书籍、生物科技活动类书籍、花卉栽培类书籍等。

(2)给学生介绍一些常用的生长素及其类似物的中文名与英文缩写的简称对照。例如,吲哚乙酸(IAA)、吲哚丙酸(IPA)、吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)。

(3)给学生介绍生长素和几种生长素类似物的特点,为学生设计实验提供选材依据。

IAA在植物体内不稳定,容易被强光分解,效果不稳定,不如IBA和NAA。

IBA不易被氧化分解,容易保留在被处理的部位。作用强烈,作用时间长,诱发的根多而长,但价格较贵。

NAA效果与IBA相似,诱发的根少而粗。价格便宜,使用安全。

(4)介绍生长素及其类似物的使用方法。进行实验时,常用水溶液、粉剂或含药物的羊毛脂软膏这三种不同的物质进行处理,其浓度单位为mg/L。使用时,将需要处理的植物器官部位在水溶液中浸泡一定时间,或蘸取粉剂,或涂抹羊毛脂软膏。

2.设计实验之前,教师应教给学生设计实验的思路。

(1)确定课题　因为该“研究性课题的题目范围较大,教师可以根据当地实际情况和本校的条件,指导学生选择一个较小的合适课题进行研究,如“NAA对××植物插条生根的影响”或“2,4-D对××植物结果的影响”等。

(2)提出假设　对自己的实验内容提出假设。如NAA可以使插条基部(经NAA处理过)的薄壁细胞恢复分裂能力,产生愈伤组织,长出不定根。

(3)设计对照实验　在本课题的研究中,为了探索某种生长素类似物在何种浓度范围内对植物的生长发育产生影响,必须多设计几个不同浓度的实验组作为相互对照。设计实验装置时,须提醒学生装置的设计应有利于观察,如观察促进生根的实验可以用水培法。

(4)观察和记录　实验中要注意观察现象或结果,认真记录。

(5)验证　实验完成后,如果时间允许,最好将原实验重复一遍。如能重复成功,说明假设成立。

3.为了尽可能减少学生之间的重复实验,教师应将实验内容(子课题)尽量分配开。如同一种生长素类似物对不同种植物生长发育的影响,对同种植物不同器官生长发育的影响,不同种的生长素类似物对某种植物某一器官生长发育的影响。实验结束时,再组织同一实验内容或同类实验内容的学生进行比较分析。

4.教师应要求学生在实验过程中认真进行观察,如实做好记录,包括实验前、实验中和实验后植物生长发育的变化。不但要记录与预期一致的现象,还要记录与预期不一致的现象。